Совершенствование систем обработки почвы в засушливой зоне


За последние 20-30 лет наблюдается снижение уровня плодородия почти на всех типах почв Кабардино-Балкарии. Особую тревогу вызывает деградация лучших на территории республики черноземных почв, где отмечается снижение содержания гумуса в среднем на 15-20%, в связи, с чем отмечается ухудшение агрофизических характеристик: агрегатного состава, плотности, водного режима почв [1, 5].

Интенсивное механическое воздействие на почву во многих районах республики в виде вспашки, многочисленных культиваций, боронования и т. д. приводит к нарушению ее структуры, к образованию глыбистых или пылеватых фракций, что резко изменяет водные свойства: влагоемкость, водопроницаемость, водоудерживающую способность [3, 7]. Происходят процессы усиленной минерализации органического вещества и в условиях засушливого климата приводят к дефляции и эрозии [9]. Все это заставляет пересмотреть подходы к технологии возделывания сельскохозяйственных культур с учетом технологического прогресса, предусматривающего коренное изменение многих технологических операций в т. ч. проведение нулевой обработки, или прямого посева [10]. Несомненно, внедрение в сельхозпроизводство систем земледелия нового поколения, включающее прямой посев должно базироваться на адаптивно-экологических принципах. Кроме того система прямого посева подразумевает дифференцированный подход к каждой культуре, к системе удобрений и защиты [1, 7].

Экспериментальная часть. Изучая адаптацию прямого посева и других способов обработки в условиях Прохладненского района КБР в течение 2011-2013 гг. был проведен стационарный опыт на 3-х полях севооборота: озимая пшеница - соя - озимая пшеница. Типичные почвы - чернозем обыкновенный [8]. Содержание гумуса - 5,2-2,5%; увлажнение неравномерное по периодам года. Среднегодовая сумма осадков 380-410 мм. Лето жаркое, сухое. Были использованы сорт озимой пшеницы Таня и сои - СОЕР 3, рекомендованные для данной зоны. Опыт предусматривал изучение влияния различных обработок: вспашки - на глубину 22-24 см (ТО), дискования (6-8 см) и прямого посева на агрофизические параметры почв: плотность - г/см3; структурность, %; накопление продуктивной влаги, мм. и в конечном итоге - на урожайность изучаемых культур.

Как известно, плотность почв зависит от многих факторов. Одним из наиболее существенных является содержание органического вещества в ней. От плотности зависят многие почвенные режимы - тепловой, водный, воздушный, питательный. Плотность определяли в каждом 10 сантиметровом слое [2, 6] (табл. 1).

Обработка почва засушливый

Таблица 1 - Плотность почв, г/см3 в условиях опыта

Варианты опыта

Слой почвы,

См

Годы исследований

2012

2013

Перед

Посевом

Озимой пшеницы

После

Уборки

Озимой пшеницы

Вспашка (ТО)

(22-24 см)

0-10

1,11

1,18

10-20

1,12

1,20

20-30

1,2

1,26

30-40

1,26

1,28

40-50

1,28

1,29

Дискование

(6-8 см)

0-10

1,09

1,24

10-20

1,15

1,26

20-30

1,2

1,28

30-40

1,22

1,29

40-50

1,25

1,3

Прямой

Посев

0-10

1,1

1,18

10-20

1,18

1,20

20-30

1,22

1,23

30-40

1,23

1,24

40-50

1,24

1,25

Плотность почв изменялась по вариантам и по глубине. В 2012 году она была почти одинаковой перед посевом озимой пшеницы в слое 0-10 см по ТО и при прямом посеве (1,1 г/см3). В связи с тем, что при дисковании растительные остатки заделываются и перемешиваются, в основном, в слое 6-8 см, плотность составила всего 1,09 г/см3, но уже в слое 10-20 см она составила 1,15 г/см3, тогда как при ТО - (1,12 г/см3). По всем видам обработки почвы отмечается тенденция к увеличению плотности в нижних слоях почвы, и наибольшей она отмечена в слое 30-40 и 40-50 см при дисковании сразу после уборки озимой пшеницы в 2013 г. (1,29 и 1,3 г/см3).

Следует заметить, что в 2012 году поле было занято посевами сои. Изучая особенности структурного состояния, были определены: структурно-агрегатный состав (сухое просеивание) и водопрочность агрегатов (мокрое просеивание). Определения выполнены по методике Саввинова [6] (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние систем обработки почвы на структурно-агрегатный состав

Варианты опыта

Агрегатный состав, % (сухое просеивание)

2012 год

2013 год

Фракция почвы, мм

10

10-0,25

0,25

10

10- 0,25

0,25

Перед посевом оз. пшеницы

После уборки оз. пшеницы

Вспашка (ТО)

22-24 см

27,6

56,1

16,3

23,2

55,4

22,4

Дискование

(6-8 см)

30,1

57,8

12,1

31,2

59,6

9,2

Прямой посев

32,2

63,4

4,4

27,2

65,1

7,7

Рассматривая % содержание фракций (табл. 2) по вариантам опыта в 2012 г., отмечено, что при прямом посеве фракция (10-0,25 мм), т. е. наиболее ценные в агрономическом плане агрегаты при прямом посеве преобладали на 7,3% по сравнению со вспашкой и на 5,6%, чем при дисковании. В 2013 году этот показатель был еще выше и составил по вспашке разницу в 8,7% и 5,5% в сравнении с прямым посевом. Количество пылеватой фракции (более 0,25 мм) по изучаемым годам имело тенденцию к уменьшению в 2-3 раза.

По водопрочности структурных агрегатов прямой посев имел явное преимущество во фракции (10-0,25 мм), где количество водопрочных агрегатов составило в 2012 г. 31,4%, что на 15,2% больше, чем при вспашке и на 3,4%, чем при дисковании. Здесь необходимо взять во внимание и тот факт, что в 2012 году на опытном участке выращивалась соя, являющаяся сидеральной культурой и хорошим предшественником для зерновых культур, имеющая свои особенности в обогащении почвы азотом и связанные с этим многие биологические процессы, которые благоприятно воздействуют и на агрофизические свойства почвы.

Таблица 3 - Влияние систем обработки на водопрочность агрегатов

(по Саввинову)

Варианты опыта

Агрегатный состав, % (мокрое просеивание)

2012 год

2013 год

Фракция почвы, мм

10

10-0,25

0,25

10

10-0,25

0,25

Перед посевом оз. пшеницы

После уборки оз. пшеницы

Вспашка (ТО) 22-24 см

12,1

16,2

4,7

13,1

17,4

5,0

Дискование (6-8 см)

14,0

28,0

9,0

16,2

20,4

3,9

Прямой посев

16,2

31,4

6,8

18,4

36,6

5,2

Изучая накопление (запасы) продуктивной влаги, являющейся для данного района лимитирующим фактором в получении высоких урожаев отмечено (табл. 4) наибольшее накопление влаги при прямом посеве во все годы исследований. Наибольшие запасы влаги отмечены в 2013 г., которые составили 241,6 мм, что на 61,4 мм превышает запасы по вспашке и на 44,2 мм по дискованию. 2012 г. являлся наиболее засушливым, за вегетационный период выпало осадков ниже нормы, однако в осеннее-зимний период оно было восполнено и 2013 г. характеризовался самыми высокими запасами продуктивной влаги.

Таблица 4 - Влияние обработки почвы на накопление продуктивной влаги в метровом слое почвы

Варианты опыта

Слой почвы, см

2011 год

2012 год

2013 год

В среднем

За вегетацию

В период

Весеннего

Кущения

Перед посевом

В период

Весеннего

Кущения

Традиционная вспашка (22-24 см)

0-100

114

126

180,2

140,1

Дискование (6-8 см)

0-100

146

138

196,4

160,1

Прямой посев

0-100

168,4

148,4

241,6

186,1

Таким образом, для наибольшего накопления продуктивной влаги, даже в засушливые периоды прямой посев обеспечивал и большее накопление продуктивной влаги, что объясняется отсутствием нарушения поверхностного слоя, а также сосредоточением стерневых и корневых остатков в верхней части пахотного слоя, что дополнительно способствовало уменьшению испарения почвенной влаги, увеличению впитывания дождевых вод, способствовало лучшему снегозадержанию, тем самым улучшая водный режим почв и условия для биоты почвы.

Урожайность в условиях опыта представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Влияние систем обработки почвы на урожайность изучаемых культур

Варианты опыта

Урожайность, ц/га

Озимая пшеница

2011 г.

Соя

2012 г.

Озимая пшеница

2013 г.

Вспашка (22-24 см)

22,4

16,4

33,4

Дискование (6-8 см)

26,8

14,0

30,2

Прямой посев

34,4

18,6

37,7

НСР0,5

4,5

1,6

3,8

Результаты, полученные по урожайности, позволяют сделать заключение об эффективности прямого посева. В 2013 г. урожайность озимой пшеницы составила 37,7 ц/га, что превосходит вариант по вспашке на 4,1 ц/га и на 7,5 ц/га при дисковании. Урожайность сои также отмечена наивысшей при прямом посеве, где она была выше на 2,2 ц/га в сравнении с традиционной вспашкой и на 4,6 ц/га при дисковании.

Литература

    1. Войтович Н. В., Сандухадзе Б. И. Принципы оценки современных технологий земледелия // Вестник РАСХН. 2003. №3. 2. Вадюнина А. Ф. и др. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропрмиздат, 1986. 3. Королева Л. Ф., Перфильева Н. И. Изучение влияния способов обработки почвы на агрофизические свойства чернозема обыкновенного в посевах сои. Материалы Всероссийской научно-практической конференции по системе No-till. Нальчик, 2014. 4. Керефов К. Н., Фиапшев Б. Х. Природные зоны и пояса Кабардино-Балкарской АССР. Нальчик, 1977. 5. Котлярова Е. Г., Котлярова О. Г. Эффективность ландшафтных систем земледелия. Белгород: ИПЦ "Политерра", 2011. 6. Ковриго В. П., Кауричев И. С., Бурлакова Л. М. Почвоведение с основами геологии. М.: Колос, 2000. 7. Пыхтин И. Г., Шутов Е. В. К обследованию технологий выращивания культур разного уровня интенсивности // Достижения науки и техники АПК. 2005. №1. 8. Фиапшев Б. Х. Почвы Кабардино-Балкарской АССР и их сельскохозяйственное использование. Нальчик, 1977. 9. Шишов Л. Л. и др. Критерии и модели плодородия почв. М.: Агропромиздат, 1987. 10. Эппермейн Я., Бах Г. и др. Прямой посев в Европе // Ресурсосберегающие технологии. 2012. №4.

References

    1. Vojtovich N. V., Sandukhadze B. I. Printsipy otsenki sovrenemennykh tekhnologij zemledeliya // Vestnik RASKHN. 2003. №3. 2. Vadyunina A. F. i dr. Metody issledovaniya fizicheskikh svojstv pochv. M.: Agropromizdat, 1986. 3. Korolyova L. F., Perfileva N. I. Izuchenie vliyaniya sposobov obrabotki pochvy na agrofizicheskie svojstva chernozema obyknovennogo v posevakh soi. // Materialy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferentsii po sisteme No-till. Nalchik, 2014. 4. Kerefov K. N., Fiapshev B. Kh. Prirodnye zony i poyasa Kabardino-Balkarskoj ASSR. Nalchik, 1977. 5. Kotlyarova E. G., Kotlyarova O. G. Effektivnnost landshaftnykh sistem zemledeliya. Belgorod: IPTS "Politerra", 2011. 6. Kovrigo B. P., Kaurichev I. S., Burlakova L. M. Pochvovedenie s osnovami geologii. M.: Kolos, 2000. 7. Pykhtin I. G., Shutov E. V. K obsledovaniyu tekhnologij vyraschivaniya kultur raznogo urovnya intensivnosti // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2005. №1. 8. Fiapshev B. Kh. Pochvy Kabardino-Balkarckoj ASSR i ikh selskokhozyajstvennoe ispolzovanie. Nalchik, 1977. 9. Shishov L. L. i dr. Kriterii i modeli plodorodiya pochv. M.: Agropromizdat, 1987. 10. Eppermejn Ya., Bakh G. i dr. Pryamoj posev v Evrope // Resursosberegayuschie tekhnologii. 2012. №4.

Похожие статьи




Совершенствование систем обработки почвы в засушливой зоне

Предыдущая | Следующая